探求建筑結構混凝土設計

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1混凝土結構

包括素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構等素混凝土是由水泥、砂（細骨料）、石子（粗骨料）、外加劑，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成，與鋼筋混凝土相比，不再配置鋼筋。圖1鋼筋銹蝕和結構性能隨時間變化的關系鋼筋混凝土是在素混凝土的基礎上配置一定數量的鋼筋，是兩種材料粘結在一起形成一個整體，共同承受外力。鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土出現裂縫的主要原因。鋼筋銹蝕隨著年限的增加而加劇時，會使混凝土結構出現銹脹裂縫。銹脹裂縫能夠引起鋼筋和混凝土之間的粘接性能的退化。預應力混凝土結構主要是針對鋼筋混凝土結構。因為鋼筋混凝土容易產生裂縫，預應力是利用高強度鋼筋和高強度混凝土，在混凝土出現裂縫之前通過外力施加使混凝土受拉區預先受壓力，再抵消受拉力區混凝土中的預壓力，這樣能夠控制混凝土的延伸，控制出現裂縫，提高了構件的抗裂性能和剛度。在高層建筑、橋隧建筑、海洋結構、飛機跑道等方面都有預應力的身影存在。預應力不僅能夠改善鋼筋混凝土結構，提高結構的構件的穩定性和耐疲勞性外，在一些特殊要求的工業建筑中也得到了充分的利用，比如說對壓力有要求的原子能發電站，對防腐有要求的采油平臺等，都需要預應力混凝土結構。預應力改善鋼筋混凝土的一大特點就是利用輕質材料來改善自重大的缺點，比如陶?；炷痢⒏∈炷?、火山渣混凝土、膨脹礦渣混凝土中，可以制成跨度較大、質量較輕的壁板、屋面板等。現在國內的輕質混凝土強度等級是C20-C40，容重是12-18N/m3，所以自重輕。在地震多發地區利用這種輕質混凝土能夠減小地震力。

2混凝土結構設計的安全性要求

結構設計的總體要求是安全舒適和經濟合理，這兩者之間達到平衡才能滿足建筑的基本功能?；竟δ苤凶钪匾氖强煽啃裕ò踩浴⑦m用性、耐久性，三者之間相互制約、相互影響，重新定義了結構性能。結構的安全等級根據其重要程度和綜合經濟效益進行劃分。

3加強混凝土結構安全性的方法

3.1提高現行技術標準安全系數

我國現行結構設計規范中結構安全可靠度僅僅是對結構構件而言。但是構件的安全性很大程度上取決于荷載的取值?，F在的規定不能在不同的設計規范中體現不同的荷載標準值。因而在設計安全系數時要審視安全系數的標準，從實際出發，提高混凝土結構的荷載等級和構件承載能力。

3.2提高混凝土結構設計中的耐久性

現代設計規范和施工常常局限在荷載作用下結構、構件的安全性問題，卻對建筑整體結構和構件隨著時間的增長而不斷劣化的作用認識不足?，F有的結構耐久性定義局限于外部環境的長期作用，對結構累積損傷和結構性能變化的分析卻比較少。建筑業長期重設計輕維護的思想無疑又加劇了混凝土結構的安全性和耐久性。所以積極使用高耐久性能的高分子材料、控制水泥和粗骨料的使用等提供結構耐久性。

3.3加強施工過程的質量管理

施工期安全性主要是因為施工方案失誤、施工不當、結構性能不完善、材料劣質等。工程施工質量直接影響到混凝土結構的安全性和耐久性。所以對于工程中的原材料及加工構件進行嚴格的質量把控，施工過程要嚴格按照《中華人民共和國產品質量法》，各項指標通過檢驗，并且通過監理單位的規范查收。建立完整嚴密的全過程質量檢驗體系。

3.4用科學的方法制定項目工期

項目工期常常受到人為環境因素的控制，尤其是在政績工程中，常常由于建筑期限和規模忽視了項目工期。一個合理的項目工期是利用科學的手段、科學的方式、科學的組織力來為結構構件和安全性創造前提。

4結語

我國混凝土結構設計在工程中根據設計原理、荷載分析方面做出來大量新的技術成果。加強結構的可靠度和安全性才是整個混凝土結構需要重點解決的問題。

作者：徐豐昌單位：發達控股集團有限公司